RF Cable Emulator

Hallo,

Ich bin gerade am recherchieren wie ich am besten einen Cable Emulator realisiere. Der Frequenzgang soll linear (in dB) über der Frequenz abnehmen, so wie bei einer langen, verlustbehafteten Leitung.

Sowas gibts fertig von z.B. Agilent, siehe Seite 16, Figure 11, 12.

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Der Frequenzgang bis 8GHz würde auch ganz gut passen.

Agilent realisiert den Frequenzgang vermutlich als Mikrostreifenleitung auf einem stark verlustbehafteten Substrat. Leider fehlt mir dazu der Platz.

Versuchsweise habe ich folgende Schaltung simuliert:

+L||C+ | | o--+-R1-+--o R2 R2 | | TL1 TL1

Hier bilden R1, R2 ein Pi-Dämpfglied, Transmission Line TL1 ist eine offene lambda/4-Leitung, welche bei Resonanz fr den Open in einen Short transformiert und somit R2 wirken lässt. Gleichzeitig der Parallelschwingkreis L||C über R1 so dimensioniert dass er resonant bei fr ist und damit R1 _nicht_ kurzschließt.

Leider weicht der Frequenzgang (verständlicherweise) vom linearen Frequenzgang deutlich ab, und die Gruppenlaufzeit ist auch alles andere als konstant. Die Zeitbereichssimulation zeigt, dass das Ergebnis zur verlustbehafteten Leitung doch zu unterschiedlich ist.

Hat jemand vielleicht eine brauchbare Idee wie man sowas geschickt mit konzentrierten Baulementen lösen kann? 3m Semi-Rigid aufrollen und einlöten ist leider keine Option (Platz!!).

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Schöller
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wenn alle L und C wech läßt, bist schon da!

w.

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Helmut Wabnig

Hallo Helmut,

Du meinst L und C parallel zu R1? Das wäre immer noch nicht das was ich brauche. Das gäbe ja von DC weg an 50R schon mächtig Einfügedämpfung. Hast Du den Link den ich gepostet habe angesehen? Der Frequenzgang startet mit beinahe 0dB bei DC und geht sehr schön linear nach unten. Genau sowas suche ich!

Grüsse, Johannes

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Johannes Schöller

Johannes Schöller :

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oder PDF Seite 8:
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M.

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Matthias Weingart

Hallo Matthias,

Vielen Dank für die Links, aber das Wechselstromverhalten der elementaren Bauelemente R/L/C ist mir doch sehr wohl bekannt! ;-)

Ich fürchte du hast meine Frage nicht ganz verstanden, deshalb nochmal: Ich möchte die frequenzabhängigen Leitungsverluste eines Kabels in einem

50R-System nachbilden, so wie z.B. in z.B. Agilent
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siehe Seite 16, Figure 11 und 12. Was in dem Link jetzt nicht steht ist die Anpassung der Kiste im 50 Ohm System. Ich habe hier noch ein anderes PDF, wo über den gesamten Frequenzbereich von DC bis 10GHz eine Anpassung von besser 20dB spezifiziert ist. Und genau sowas brauche ich! Also Frequenzgang linear abnehmend (in dB) von 0dB für DC bis 40/40dB für 10GHz und Anpassung von min. 10dB.

Natürlich, eine Längsinduktivität hätte genau den gewünschten Frequenzgang. Allerdings wird die Anpassung beliebig schlecht, da die (verlustlose) Spule sämtliche Leistung, welche nicht transmittiert wird, einfach Richtung Quelle reflektiert. Und mit einem kleinen Stück (unvermeidlicher) Leitung gibt das einen völlig unbrauchbaren Frequenzgang.

Irgendwelche RF-tauglichen Vorschläge?

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Schöller

Da musste auch ein Diplexer hin, der zumindest den Loewenanteil der nicht an den Ausgang gehenden Spektra in einem 50ohm Widerstand abheizt. Also im Volksmund gesagt eine Kombination aus Tiefpass der an den Ausgang fuehrt und Hochpass in den Abheizwiderstand.

Normalerweise nimmt man fuer sowas ganz profan ... tada ... Trommelwirbel ... aufgerolltes Koaxkabel.

In entsprechenden Laengen und Gueteklassen. Duenn und lang .. viel Daempfung bei hohen Frequenzen, kurz und dick ... aehm, huch, ist nicht so ganz jugendfrei :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Hallo Joerg,

Ein Diplexer bringt mir hier wenig, da ich den gesamtem Frequenzgang von DC-10GHz auch am Ausgang sehen möchte. Der Signalanteil über 10GHz ist eh bereits vernachlässigbar klein, dh. aus dem Frequenzbereich kommt bereits keine/kaum reflektierte Leistung zurück (ich habe bereits ein Tiefpass-Signal).

Aufgerolltes Koakkabel macht natürlich vom Frequenzgang genau das was ich möchte, wenn es nur nicht so viel Platz brauchen würde! Ich hab schon bei diversen Herstellern nach ganz dünnem Semi-Rigid gesucht, aber selbst hier brauche ich ein paar Meter um auf gewünschte Dämpfung von

40/60dB@10GHz zu kommen.

Wie ist eigentlich sowas hier aufgebaut:

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(PCI Express Gen 3 Calibration Channel Emulator, Bild CH#2: Breakout + Short Channel)? Groß genug um etwas Kabel unterzubringen wäre die Box ja...

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Schöller

Ich meinte keinen harten Diplexer nachdem Motto "Alles oberhalb x GHz in die Tonne". Eher einen sanften, wobei die Anpassung so eine Sache ist. Ohne gekoppelte Induktivitaeten wird das aber wohl nicht abgehen.

Muss es denn semi-rigid sein?

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Wenn es alles sehr klein werden soll:

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Muesste man aufschrauben. Viele HF-Geraetchen dieser Art (und auch komplizierte Filter oder Diplexer) grenzen fuer Leute die das zum ersten Mal sehen an Voodoo. Da sind gekoppelte Spuelchen, bewusst verbeulte Spulen, an biegsame Draehte angeklebte Ferrit- und Keramikkruemel, hier und da sieht man Dremel-Kratzer die wie Abrutscher aussehen aber keine sind. Wenn auch nur ein Kruemel abfaellt geht nix mehr. Der Abgleich erfolgt am Analyzer, nur erfahrenes Personal kriegt das hin und alles ist so geheim wie das Rezept von Coca-Cola. Werkzeuge sind meist tatsaechlich nur die Dremel und Zahnstocher oder angespitzte Ess-Staebchen, plus Network-Analyzer.

Das Design erfolgt oft hochgradig empirisch und dauert entsprechend, selbst mit teuren HF Simulatoren ist da nicht viel gebacken. Bei den anschliessenden Gewinnspannen wuerde den Kaeufern uebel :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Harhar, das kenne ich, breitbandiger Filter in einem militärischen Flugfunkgerät, der 220 bis 400 MHz durchläßt, aber bereits bei 440 MHz gut was wegzudämpfen hat. Da saß dann an einem ruhigen Nachmittag der Betreffende an der offenen Baugruppe und hat mit Plastikpinzetten Spülchen und Cs gerückt und dabei auf den Analyzer gekuckt.

-ras

--

Ralph A. Schmid

http://www.dk5ras.de/ http://www.db0fue.de/
http://www.bclog.de/
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Ralph A. Schmid, dk5ras

Hehe, ja, den von dir beschriebenen Aufbau kenne ich auch von diversen Kopplern und Filtern :-) Aber eigentlich eher bei niedrigeren Frequenzen bis ein paar GHz. Ob man einen so schönen geradlinigen Frequenzgang bei gleichzeitig so guter Anpassung bis gut über 10GHz mit so einem Aufbau hinbekommt??

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Schöller

Oberhalb 10GHz sind es mehr Leiterbahnstrukturen und gaaanz leicht angebogene winzige Blechlaschen. Auch mal in die Luft stehende wenige Millimeter lange Drahtstummel die zum Abgleich mit einem Hoelzchen in bestimmte Richtungen gedrueckt werden. Da geht dann auch fast nur noch Rogers Material und so.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Joerg schrieb:

Bei 24-GHz-Radar habe ich schon mit dem Skalpell feinjustierte Stichleitungen gesehen und etwas auf einer Mikrostreifenleitung, das aussah, wie getrockenetes Tipp-Ex (also lokale Veränderung der effektiven Permittivität).

Christian

--
Christian Zietz  -  CHZ-Soft  -  czietz (at) gmx.net
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Christian Zietz

Bei gedruckten Filtern im GHz-Bereich kenne ich das eher mit stellenweise aufgeklebter Folie, aus genau dem selben Grund. Ist wahrscheinlich Geschmackssache :-)

MfG, Johannes

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Johannes Schöller

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